
SPB快速壘砌材料是新一代墻體快速壘砌材料。其突出的優點可用三句話概括:“就地取材,省時省工;允許變形,不允許漏風;高效阻燃,綠色環!。施工時將碎煤摻配SPB快砌料并配入一定比例的水,經認真攪拌后裝入蛇皮袋壘砌即成。與目前廣泛使用的磚、料石、水泥、沙等工程材料相比,具有更先進的性能指標,符合煤礦防滅火工作材料沉重的繁瑣運輸過程,特別適合于運輸不便,井巷斷面狹窄,頂板來壓大、來壓快的礦井。 SPB快速壘砌材料將煤由可燃物改性為不可燃的工程材料,可廣泛應用在煤礦井下臨時密閉、封堵溜煤眼、工作面上、下隅角砌墻阻斷漏風通道及提高工作面上、下隅角瓦斯抽放率的工作中,從而為礦井搶險救災、快速封閉火區、快速填充老峒,隔絕邊界、實施密封等要求快速反應的地段提供了就地取材、快速實施的可能。其獨特的優勢為煤礦井下快速搶險救災,為減輕工人的勞動量起到了很大的作用,具有極高的使用價值。
產品應用
一、SPB快速壘砌材料在煤礦井下安全工程領域的應用 SPB機構是由骨料煤(或煤、矸的混合物)、添加劑(SPB)與水共同組成。水分子與添加劑中高分子及無機物分子產生水化粘膠化作用,形成厚度不等的水化高分子粘膜,緊緊吸附包裹著煤分子,并組成空間網狀體型結構,具有了柔軟抗壓的微結構及整體結構強度。當成袋的SPB快砌料壘砌成墻后受壓愈大,整體性愈強,密閉性愈好。此時頂板及兩邦的來壓通過SPB砌體被迅速整體傳到底板,受力體系完全可靠。頂板及圍巖的變形被袋內顆粒間距離逐步減少所吸收,袋與袋之間的結構反而在圍巖動壓及變形共同作用下咬合得更緊密,更不漏風、不漏氣。
1、SPB快速壘砌材料在工作面上、下隅角擋風墻上的應用 依據采煤工作面上覆巖層采動裂隙分布的“O”行圈理論,綜放工作面回采后,采空區上、下隅巷的離層與開切眼的離層相貫通,形成了裂隙圈,風流通過這些裂隙圈漏風。根據礦壓理論,靠近上、下巷和開切眼壓力和圍巖移動量較采空區中部小,使上、下巷和開切眼形成了一條漏風通道。 為了減少向采空區的漏風量,人們通常在工作面的上、下隅角砌筑袋裝粘土或沙石料的可縮性阻燃墻。阻燃墻增加了自燃區漏風的風阻,并隨著工作面的推進逐漸被壓實,使采空區的漏風量減少。實踐證明,采用該方法可有效地阻止采空區煤炭自燃,且阻燃墻越長,間距越小,防滅火效果越好。但采用此種方法,粘土和沙石運輸較困難,難以快速達到目的,且因材料性質決定其漏風問題無法解決。 而添加SPB的煤研混合料就可以解決這一難題,用現場的碎煤加SPB快速壘砌材料加水裝袋在工作面上、下隅角砌筑打墻及時、快速、簡單。這種結構不僅阻燃性好、抗壓能力強,而且密不漏風,使用工藝類似于砌筑密閉墻。 在實踐中我們發現,如果上、下隅角不打墻,采空區CO涌出呈上升趨勢;上、下隅角打墻后,測得的采空區CO濃度迅速下降。究其原因,這是由于SPB阻燃擋風墻的設立,影響了原來的采空區“三帶”的分布,漏風大幅度減少,非氧化帶的面積大幅度增加,采空區的自燃氧化得到有效的控制,特別適合工作面推進速度慢、頂板來壓快的礦井使用。
2、SPB在工作面復采、過老硐室時的應用 很多礦井在開采過程中經常會遇到復采、過老硐室的情況,有毒、有害氣體和高溫、老火區會嚴重威脅現有或新建巷道的安全。此時,SPB結構可發揮其就地取材、耐熱、阻燃、密封的綜合功效,成為壁后填充、抗震、阻燃、隔溫緩沖帶的最佳材料。是對付復采區冒落巖體希望采動影響最小,支護最及時、快速以利其穩定的好材料。 3、SPB在封堵溜煤眼、小井時的應用 SPB隔離墻在瓦斯井礦回采工作面調控瓦斯,控制疏導瓦斯的運移有明顯的作用及令人信服的實踐效果。它適應綜放工作面礦壓顯現比較劇烈及其瓦斯運移涌出的特點,可以廣泛、快速適應工作面周邊具有多種瓦斯源、瓦斯匯聚的復雜情況。 實測結果表明,使用SPB快砌料后,抽放率明顯提高,效果十分顯著。隨著工作面瓦斯濃度的降低,工作面供風量不斷減少,工作面的工作環境得到了大幅度的改善。 因此,SPB密閉隔離墻設置在工作面上、下隅角,是在采場以工作面為中心的影響區域內增添了兩道通風構筑物,這種布置增加了向采空區漏風的風阻,減少了向采空區的漏風量,既阻止了采空區煤的自燃,增大了“三帶”中的窒息帶,又可阻止瓦斯向工作面的涌出度(涌出量與涌出速度);同時,也利用瓦斯抽放。所以SPB密閉隔離墻對礦井防滅火及防治瓦斯都是很有效的手段,值得大力推廣。
SPB快砌料的優點 高效阻燃:按推薦比例配成的混合料在800-1000 0C高溫下,15-20分鐘內不會被引燃形成明火,且不會產生有毒有害氣體,有極強的隔熱功效。 允許變形,不允許漏風:SPB和碎煤、水混合后有極強的防漏風功能。水粘膜厚,粘附力強,彈性大,保濕能力強,承受壓力大,墻體穩定。
施工比例
每個袋中20kg碎煤(或矸石與碎煤混合)+2~3kgSPB料+10~15kg水;封堵溜煤眼、小井時不裝袋效果更好。
施工方案
將合適比例的干碎煤與SPB料干混均勻后,用噴霧加水的方式噴水使其膨脹形成均勻有彈性的混合料再裝袋壘砌成墻,在最上部接頂及四周邊緣處采用干碎煤與SPB料干混均勻裝袋壘砌成墻后,再用注水器具注入合適比例的水,膨脹接頂。
注意事項
1、要保證每袋料有一定的受壓變形的空間,因此,每袋只裝六成滿。 2、及時補水,風速較小的地段每二個月補水一次,風速較大的地段每半個月補水一次。 3、建議在墻體上部接頂處及四周邊緣處壘砌時必須保證袋內有足夠的SPB料(每袋不少于3kg),以保證接頂和接邦的膨脹效果。在上部接頂處及左右兩周邊壘砌處開槽是最佳方案;如果礦井頂板來壓不夠快,則有必要在阻燃擋風墻建成2-3天后進行補袋操作,填充可能出現的微小沉降。 4、3-5m2的斷面直接用單袋壘砌而成;5-10 m2的斷面需按金字塔方式壘砌而成,或用木柱或鋼柱定位,減少壘砌袋數。
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